• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제22권5호
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• pp.680-686
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• 1998

In the adoption of a desalination system the most important factor is the cost of fresh water pro-duction. In general LNG is stored in a tank as a liquid state below $-162^{\circ}C$ When it is serviced however the LNG absorbs energy from a heat source and it is transformed to a high pressure gaseous state. During this process a huge amount of cold energy accumulated in cooling LNG is wasted. This wasted cold energycan be utilized to produce fresh water by using a sea water freez-ing desalination system. in order to develop a sea water freezing desalination system and to estab-lish its design technique qualitative and quantitative data regarding the freezing behavior of sea water is required in advance. The goals of this study are to reveal the freezing mechanisms of sea water in a cooled circular tube to measure the freezing rate and to investigate the freezing heat-transfer characteristics. The experimental results provide a general understanding of sea water freezing behavior in a cooled circular tube.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제23권4호
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• pp.382-389
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• 2012

Power generation cycle using ammonia-water mixture as working fluid has attracted much attention because of its ability to efficiently convert low-temperature heat source into useful work. If an ammonia-water power cycle is combined with a power cycle using liquefied natural gas (LNG), the conversion efficiency could be further improved owing to the cold energy of LNG at $-162^{\circ}C$. In this work parametric study is carried out on the thermodynamic performance of a power cycle consisted of an ammonia-water Rankine cycle as an upper cycle and a LNG cycle as a bottom cycle. As a driving energy the combined cycle utilizes a low-temperature heat source in the form of sensible heat. The effects on the system performance of the system parameters such as ammonia concentration ($x_b$), turbine 1 inlet pressure ($P_{H_1}$) and temperature ($T_{H_1}$), and condenser outlet temperature ($T_{L_1}$) are extensively investigated. Calculation results show that thermal efficiency increases with the increase of $P_{H_1}$, $T_{H_1}$ and the decrease of $T_{L_1}$, while its dependence on $x_b$ has a downward convex shape. The changes of net work generation with respect to $P_{H_1}$, $T_{H_1}$, $T_{L_1}$, and $x_b$ are roughly linear.

• 한국가스학회지
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• 제19권3호
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• pp.32-37
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• 2015

LNG는 극저온액체로 저장탱크의 열유입으로 인하여 지속적으로 BOG가 발생하고 있으며, 이의 효과적인 방법의 재액화가 요구되고 있다. 이 BOG의 재액화에는 공급되는 저압 펌프 후의 LNG의 냉열을 이용하는 데, 현재의 공정은 BOG 단위 발생량에 대하여 10배 이상의 LNG 흐름이 요구되고 있다. 본 연구에서는 NGL분리액화와 2차 고압펌프 후의 LNG 냉열을 이용하는 공정을 새롭게 고안하였으며, 이를 분석한 결과 LNG 소요유량이 3~4배에 불과한 매우 효과적인 재액화 시스템이 되었다. 본 고안에 의하면 하절기에도 원활한 BOG 재액화가 가능하므로, LNG기지의 안전성 향상과 공급 의 효율을 높일 수 있는 매우 효과적인 공정으로 분석되었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제29권4호
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• pp.357-362
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• 2018

In this study, computer simulation and optimization works have been performed for a refrigeration cycle using ammonia as a refrigerant and also how much power was saved when the liquefied natural gas cold heat is replaced for the refrigeration cycle. PRO/II with PROVISION release 10.0 from Schneider electric company was used, and Peng-Robinson equation of the state model was selected for the modeling of the refrigeration cycle and LNG cold heat utilization process.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제35권3호
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• pp.318-323
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• 2024

In this paper, computer modeling works have been performed for the power generation Rankine cycle using new working fluids and liquefied natural gas (LNG) cold heat. PRO/II with PROVISION released January 2023 from AVEVA company was used, and Peng-Robinson equation of the state model with Twu's alpha function was selected for the modeling of the power generation cycle. Optimal working fluid composition was determined to maximize LNG cold heat to increase power generation efficiency and net power production.

• 해양환경안전학회지
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• 제20권1호
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• pp.96-103
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• 2014

극저온 액체 상태의 LNG는 주거용과 산업용으로 공급되기 전에 가스 상태로 변환된다. 이러한 재가스화 과정 중에 LNG는 $83.7{\times}10^4$ kJ/kg 정도의 많은 냉열에너지를 제공한다. 이 냉열에너지를 일부 선진국들에서는 질소, 수소, 헬륨과 같은 극저온 유체들의 액화, 제빙 및 냉방시스템에 이용하고 있다. 따라서 우리나라에서도 인천, 평택 및 통영 LNG 인수기지 주변에 LNG의 냉열에너지를 이용한 냉열에너지 회수시스템을 설립할 필요가 있다. 여기서는 저열유속상태에서 상변화를 동반하는 LNG의 유동거동 특성을 파악하기 위해 LNG의 85 %를 차지하는 메탄을 작동유체로 사용하였다. 또한 본 논문은 극저온 열교환기 내부를 흐르는 메탄과 질소, 프로판, R11 및 R134a의 유동경계에 영향을 주는 관 직경, 관의 경사각도 및 포화압력의 효과를 보여준다. 또한 여기서 얻어진 이론적 연구결과와 기존의 실험 데이터와도 비교 되었다. 그리고 메탄의 유동경계에 주는 파이프의 경사각도의 영향은 매우 큼을 알 수 있었다.

• 한국가스학회지
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• 제7권4호
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• pp.36-43
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• 2003

본 논문에서는 LNG 냉열 에너지를 활용한 지역 냉방 시스템 가능성에 대해 고찰하고자 한다. 액상의 LNG는 기상의 가스로 변환하는 과정에서 많은 냉열 에너지를 발생한다. 최근에 빙축열을 이용한 건물의 냉방 시스템 구축과 심층수를 이용한 지역 냉방 시스템이 도심지의 기존 사무실 건물이나 대규모 건물의 냉방장치로 도입되고 있는 상황이다. LNG의 냉열 에너지는 기존의 냉매에 의존한 개별 냉방 시스템을 대체하는 새로운 냉열 에너지 공정으로 쾌적한 공간을 제공하는 천연의 대규모 냉각매체로 재사용될 수 있다. 버려지는 냉열 에너지는 낮은 코스트로 운영될 수 있는 중요한 청정 에너지원이기 때문에 냉방 시스템으로 개발되면, 기존의 에어콘 시스템에 견주어 볼 때 공기중에 유해한 오염원의 발생과 환경적으로 유해한 냉매 방출을 대폭적으로 줄일 수 있는 우수한 냉방 시스템이 될 것이다. 따라서, 본 연구에서는 냉열 에너지를 활용한 지역 냉방 시스템에 대한 환경 친화적 기본적 설계 개념, 여러 가지 냉방 시스템 성능에 대한 유익한 기반적 정보를 제공하고자 한다.

• 설비공학논문집
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• 제7권1호
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• pp.120-131
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• 1995

Thermodynamic analysis of extraction process from the constant pressure LNG(Liquefied Natural Gas) vessel was performed in this study. LNG was assumed as a binary mixture of 90% methane and 10% ethane by mole fraction. The thermodynamic properties such as temperature, composition, specific volume and the amount of cold energy were predicted during extraction process. Pressure as a parameter ranges from 101.3kPa to 2000kPa. The result shows the peculiar phenomena for the LNG as a mixture. Both vapor and liquid extraction processes were investigated by a computer model. The property changes are negligible in the liquid extraction process. For the vapor extraction process, the temperature in the vessel increases rapidly and the extracted composition of methane decreases rapidly near the end of extracting process. Specific volume of vapor has the maximum and that of liquid has the minimum during the process. When pressure is increased, specific volume of vapor decreases and that of liquid increases. It was found that specific volume of vapor phase had a major effect on the heat absorption at constant pressure during vapor extraction process. If the pressure of the vessel increases, the total cold energy which can be utilized from LNG decreased.

• 에너지공학
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• 제5권1호
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• pp.34-41
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• 1996

LNG의 기화열(냉열)은 NG액화시 소모된 동력으로서 생산된 NG의 약 14%에 달한다. 평택 인수기지의 경우 '93도입물량 기준으로 냉열량은 96MW에 달한다. 냉열을 이용하여 전력을 생산하는 방안으로, 저온 엑서지를 활용하는 Rankine 사이클, 압력 엑서지를 이용한 부분직접 팽창 사이클 및 이 두 사이클의 혼합 사이클인 Linde공정 냉열발전시스템의 성능을 비교연구하였다. 시뮤레이션은 ASPEN Plus를 이용하여 수행하였으며 현재 인수기지에서 운영되고 있는 각종 설비들의 설계데이타를 이용하였다. 시스템별 출력은 약 3∼6MW였으며 최적운전조건의 엑서지 효율은 37%로 계산되었다. 또한 부분직접팽창방식의 최적 시스템을 제시하였고 열교환기의 총 면적이 동일 할 경우 부분직접팽창과 랭킨사이클의 성능은 비슷한 것으로 확인되었다.

• 신재생에너지
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• 제18권2호
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• pp.82-89
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• 2022

In this study, the exergy characteristics were analyzed, according to the mass flow rate of the propane working fluid and the pressure change in the turbine inlet, for the efficient recovery of cold energy and exhaust heat by the waste energy recovery system applied to the LNG FSRU regasification process. When the turbine inlet pressure and mass flow rate of the Primary Rankine Cycle were kept constant, the exergy efficiency and the net power increased. This occurred as the turbine inlet pressure and the mass flow rate of the working fluid increased in the Secondary Rankine Cycle, respectively, and the maximum values were confirmed. In this regard, the fluctuations in the exergy rate flowing into and out of the system and the exergy rate destroyed by pumps, evaporators, turbines, and LNG heat exchangers (condensers) were examined in detail.